刘有斌
(甘肃太统—崆峒山国家级自然保护区管理局,甘肃 平凉 744000)
山杨生态幅广,天然更新能力强,是典型的次生林先锋树种,在撩荒地、采伐迹地、火烧迹地常形成块状纯林[1]。在六盘山林区,沙棘灌木林地封育3~4 年后,出现大量山杨幼苗,18 年后演替成以山杨为主的纯林。受采伐、病虫害等刺激,山杨根系形成不定芽萌生为根蘖苗,实现天然更新[2]。采用开沟断根促进根蘖技术,在内蒙古阴山人工促进山杨林更新获得成功[3]。山杨林是太统—崆峒山保护区优势植被,在推进生态文明建设,天然林保护,区域生态恢复实践中,对影响山杨天然更新因子进行研究,具有十分重要的意义。
甘肃太统—崆峒山保护区地处陇东黄土高原丘陵沟壑区,以中山山地地貌为主,为国家级自然保护区。太统—崆峒山地处东亚季风区边缘,属于温带半湿润区,年均气温8.6 ℃,年均降水511.2 mm,多集中在7~9 月,年蒸发1 430 mm 左右,是降水量的2 倍多。主要土壤土类有山地棕壤、灰褐土和红土,以灰褐土分布最广,属于褐土型薄层沙壤土或碳酸盐灰褐土,瘠薄干燥。
采用样地调查方法,按照林地郁闭度、海拔、坡向设置样地,共36 个。样地面积600 m2。记录样地海拔、坡向等环境因子和灌木层、草本层植被种类、盖度等生态因子。标准地内设样方,2 m×2 m,统计样方内山杨1 年生幼苗数量,每木调查苗高。2018 年9 月中旬至2019 年8 月调查。
由表1 可以看出,山杨幼苗密度和平均苗高两项指标,阴坡、半阴坡均远远大于阳坡和半阳坡,阴坡又大于半阴坡,半阳坡又大于阳坡。说明山杨天然更新以阴坡最好,阳坡最差,两者相差悬殊,前者1 年生幼苗密度是后者的13.07 倍,平均苗高是后者的1.77 倍。
表1 坡向对山杨天然更新的影响
从表2 可以看出,随着郁闭度增大,山杨幼苗密度急剧降低,平均苗高也呈明显降低趋势,说明郁闭度≤0.2 时山杨天然更新最好,郁闭度≥0.6最差,前者1 年生幼苗密度是后者的12.92 倍,平均苗高是后者的1.57 倍。
表2 郁闭度对山杨天然更新的影响
从表3 可以看出,随着海拔升高,山杨幼苗密度和平均苗高均呈上升趋势,说明高海拔时山杨天然更新优于低海拔,海拔≥1 901 m 时更新最好,≤1 700 m 时更新最差,前者1 年幼苗密度和平均苗高均是后者的1.70 倍。
表3 海拔对山杨天然更新的影响
综合分析表1、表2、表3 数据,可以看出保护区山杨1 年幼苗密度随着坡向和林地郁闭度的不同而变化剧烈,随海拔的不同而变化相对平缓,说明海拔对山杨天然更新的影响不如坡向、郁闭度明显。
太统—崆峒山保护区山杨天然更新,阴坡、低郁闭度林地分别远远优于阳坡和高郁闭度林地,前者1 年生幼苗密度分别是后者的13.07、12.92倍;高海拔立地优于低海拔立地,前者1 年生幼苗密度是后者的1.70 倍。3 个环境因子对山杨天然更新的影响程度,自高至低依次为坡向、郁闭度、海拔。
坡向影响大的原因主要是保护区地处干旱半干旱气候过渡地带,水分因子对山杨影响较大,阴坡及半阴坡土壤湿度较大,对林木有积极促进作用。林地郁闭度对山杨天然更新影响显著,充分印证了山杨喜阳特性,是植被恢复的优良先锋树种。海拔对山杨天然更新影响不大则源于山杨的广生态幅特性,其天然更新受气温变化影响较小。因此,在保护区今后工作中,要对阴坡及半阴坡林木稀疏的宜林地和疏林地加强管护力度,进一步实施好封山育林工程,保护好山杨母树。对山杨母树较少,适宜山杨天然更新的宜林地人工栽植山杨苗木,以加快山杨林恢复速度。
疏林地山杨天然每年更新苗多达4 000 株/hm2,却长期未能郁闭成林,说明大量1 年生幼苗枯死。分析其可能原因,一是疏林地环境严酷,温湿度变化剧烈,大量1 年生幼苗不能正常越冬;二是林地杂草、阳生灌木对山杨1 年生越冬幼苗的发芽具有他感抑制作用[4]。这些问题需要在山杨林抚育技术研究中予以解决。